摘要：16．将CO.O2混合气200mL置于密闭容器中点爆.再恢复至原状况.气体变为150ml.则原混合气中CO的体积可能为 16. BC 100mL (C)150ml (D)180ml
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在25℃、101 kPa条件下，将15L O2通入10L CO和H2的混合气中，使其完全燃烧，干燥后，恢复至原来的温度和压强．
(1)若剩余气体的体积是15L，则原CO和H2的混合气中：V(CO)=________L，V(H2)=________L．
(2)若剩余气体体积为aL，则原CO和H2混合气中V(CO)∶V(H2)=________．
(3)若剩余气体的体积为aL，则a的取值范围是________．
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环境问题备受世界关注．化工厂以及汽车尾气排放的一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）、硫化物等气体己成为大气污染的主要因素．（1）CO的中毒是由于CO与血液中血红蛋白的血红素部分反应生成碳氧血红蛋白，反应方程式可表示为：CO+Hb?O2
O2+Hb?CO实验表明，c（Hb?CO）即使只有c（Hb?O2）的 1/50，也可造成人的智力损伤．
已知t℃时上述反应的平衡常数K=200，吸入肺部O2的浓度约为1.0×10-2mol?L-1，若使c（Hb?CO）小于c（Hb?O2）的 1/50，则吸入肺部CO的浓度不能超过
1.0×10-6
1.0×10-6
mol?L-1．（2）汽车尾气治理的方法之一是在汽车的排气管上安装一个“催化转化器”．
已知反应2NO（g）+2CO（g）
N2（g）+2CO2（g）△H=-113kJ?mol-1①为了模拟催化转化器的工作原理，在t℃时，将2molNO与1mol CO充入lL反应容器中，反应过程中NO（g）、CO（g）、N2（g）物质的量浓度变化如右下图所示．反应进行到15min时，NO的平均反应速率为
| 0.4 |
| 15 |
| 0.4 |
| 15 |
②观察在20min～30min内N2（g）发生变化的曲线图，判断引起该变化的条件可能是
b
b
；a．加入催化剂
b．降低体系温度
c．缩小容器体积为0.5L
d．增加CO2的物质的量
（3）煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题．
已知：CO（g）+H2O（g）
H2（g）+CO2（g）的平衡常数随温度的变化如下表：| 温度/℃ | 400 | 500 | 830 | 1000 |
| 平衡常数K | 10 | 9 | 1 | 0.6 |
①上述正向反应是：
放热
放热
反应（填“放热”、“吸热”）．②某温度下上述反应平衡时，恒容、升高温度，正反应速率
增大
增大
（填“增大”、“减小”或“不变”），容器内混合气体的压强增大
增大
（填“增大”、“减小”或“不变”）．③在830℃发生上述反应，以下表中的物质的量投入恒容反应器，其中向正反应方向移动的有
B、C
B、C
（选填A、B、C、D）．| A | B | C | D | |
| n（CO2） | 3 | 1 | 0 | 1 |
| n（H2） | 2 | 1 | 0 | 1 |
| n（CO） | 1 | 2 | 3 | 0.5 |
| n（H2O） | 5 | 2 | 3 | 2 |
二氧化碳作为未来碳源，既可弥补因石油、天然气等大量消耗引起的“碳源危机”，又可有效地解决温室效应．目前，人们利用光能和催化剂，可将CO2和H2O（g）转化为CH4和O2．某研究小组选用不同的催化剂（a，b，c），获得的实验结果如图1所示．
请回答下列问题：
（1）反应开始后的12小时内，在 （填a、b、c）的作用下，收集CH4的最多．
（2）将所得CH4与H2O（g）通入聚焦太阳能反应器，发生反应CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）△H=+206kJ?mol-1．将等物质的量的CH4和H2O（g）充入1L恒容密闭容器，某温度下反应5min后达到平衡，此时测得CO的物质的量为0.10mol，则5min内CH4的平均反应速率为 ．平衡后可以采取下列 的措施能使 n（CO）/n（CH4）增大．
A．加热升高温度 B．恒温恒容下充入氦气
C．恒温下增大容器体积 D．恒温恒容下再充入等物质的量的CH4和H2O
（3）该反应产生的CO和H2可用来合成可再生能源甲醇，已知CO（g）、CH3OH（l）、H2（g）的燃烧热△H分别为-283.0kJ?mol-1、-726.5kJ?mol-1和-285.8kJ?mol-1，则CO（g）和H2（g）合成CH3OH（l）的热化学方程式为 ．
（4）某科研人员为研究H2和CO合成甲醇的最佳起始组成比n（H2）：n（CO），在1L恒容密闭容器中通入H2与CO的混合气（CO的投入量均为1mol），分别在230℃、250℃和270℃进行试验，测得结果如图2，则230℃时的实验结果所对应的曲线是 （填字母）；理由是 ．列式计算270℃时该反应的平衡常数K： ．
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请回答下列问题：
（1）反应开始后的12小时内，在
（2）将所得CH4与H2O（g）通入聚焦太阳能反应器，发生反应CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）△H=+206kJ?mol-1．将等物质的量的CH4和H2O（g）充入1L恒容密闭容器，某温度下反应5min后达到平衡，此时测得CO的物质的量为0.10mol，则5min内CH4的平均反应速率为
A．加热升高温度 B．恒温恒容下充入氦气
C．恒温下增大容器体积 D．恒温恒容下再充入等物质的量的CH4和H2O
（3）该反应产生的CO和H2可用来合成可再生能源甲醇，已知CO（g）、CH3OH（l）、H2（g）的燃烧热△H分别为-283.0kJ?mol-1、-726.5kJ?mol-1和-285.8kJ?mol-1，则CO（g）和H2（g）合成CH3OH（l）的热化学方程式为
（4）某科研人员为研究H2和CO合成甲醇的最佳起始组成比n（H2）：n（CO），在1L恒容密闭容器中通入H2与CO的混合气（CO的投入量均为1mol），分别在230℃、250℃和270℃进行试验，测得结果如图2，则230℃时的实验结果所对应的曲线是
（2012?闸北区二模）合成氨的原料气之一氢气可由天然气（甲烷）与水蒸汽在一定条件下反应制得：
CH4+H2O （g）→CO+3H2①； CO+H2O （g）→CO2+H2②
CO和CO2都可以合成甲醇：
CO+2H2→CH3OH ③； CO2+3H2→CH3OH+H2O ④
（1）1m3CH4与足量水蒸气反应，理论上最多可制得同温同压下的H2
（2）若反应①的气体产物共为V1L，则合成甲醇时H2过量0.25V1L；反应②的气体产物共为V2L，则合成甲醇时H2不足（H2少V2L）．为了充分利用原料，可将两个反应的产物混合使用，则V1与V2最佳比例为
（3）若以CH4、CO、H2O混合气体为原料气在一定条件下充分反应，所得气体用以合成甲醇，为使原子利用率都达到100%，则CH4、CO、H2O的最佳配比为
（4）为了充分利用原料，合成氨厂也可同时生产甲酸和甲醇．有关反应式为：
2CH4+O2→2CH3OH ⑤； CO2+H2→HCOOH ⑥；
由空气制得的液态氮和液态氧的物质的量之比为4：1，若充分利用液态氮以及CH4与足量水蒸气反应产生的物质，每生产80mol NH3（设水气足量），得到20mol HCOOH，试计算同时可得到CH3OH的物质的量．
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CH4+H2O （g）→CO+3H2①； CO+H2O （g）→CO2+H2②
CO和CO2都可以合成甲醇：
CO+2H2→CH3OH ③； CO2+3H2→CH3OH+H2O ④
（1）1m3CH4与足量水蒸气反应，理论上最多可制得同温同压下的H2
4
4
m3；现有100mol CH4，与水蒸汽充分反应产生的CO和CO2的体积比为3：1，则此时产生的气体（不含CH4）中H2有325
325
mol；若以150L CH4和H2O的混合气体为原料，制备CO、CO2和H2混合气体，当CH4和H2O均完全反应后，在相同条件下反应后气体的体积为250L＜v＜300L
250L＜v＜300L
（写范围）．（2）若反应①的气体产物共为V1L，则合成甲醇时H2过量0.25V1L；反应②的气体产物共为V2L，则合成甲醇时H2不足（H2少V2L）．为了充分利用原料，可将两个反应的产物混合使用，则V1与V2最佳比例为
4：1
4：1
．（3）若以CH4、CO、H2O混合气体为原料气在一定条件下充分反应，所得气体用以合成甲醇，为使原子利用率都达到100%，则CH4、CO、H2O的最佳配比为
1：2：1
1：2：1
．（4）为了充分利用原料，合成氨厂也可同时生产甲酸和甲醇．有关反应式为：
2CH4+O2→2CH3OH ⑤； CO2+H2→HCOOH ⑥；
由空气制得的液态氮和液态氧的物质的量之比为4：1，若充分利用液态氮以及CH4与足量水蒸气反应产生的物质，每生产80mol NH3（设水气足量），得到20mol HCOOH，试计算同时可得到CH3OH的物质的量．
氨在国民经济中占有重要的地位，2008年，我国氨产量接近500万吨．下图是合成氨的简要流程．
（1）下表是空气中部分气体的沸点．将空气液化加热分馏，依据下表数据判断，最先气化得到的气体是
（2）天然气、重油、煤都可以与水反应制得氢气．下表是某合成氨厂采用不同原料的相对投资和能量消耗．
①依据上表信息，你认为采用
②请写出甲烷在高温、催化剂的作用下与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳的化学方程式：
③已知C（s）、CO（g）和H2（g）完全燃烧的热化学方程式分别为：
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-394kJ?mol-1；
2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=-566kJ?mol-1；
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-484kJ?mol-1；
试写出由C于水蒸气在高温条件下反应生成氢气与一氧化碳的热化学方程式
（3）下表是在某种催化剂作用下用体积比为1：3的氮、氢混合气反应应达到平衡时的一些实验数据．
①依据表中数据判断，合成氨反应N2+3H2
2NH3的△H
②该反应的化学平衡常数表达式为
．
③在300℃、10MPa下，合成氨反应达到平衡时，混合气体的体积是反应开始时的
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（1）下表是空气中部分气体的沸点．将空气液化加热分馏，依据下表数据判断，最先气化得到的气体是
氦气
氦气
．| 气体名称 | 氨气 | 氧气 | 氦气 | 氖气 | 氩气 | 氪气 | 氚气 |
| 沸点/℃ | -196 | -183 | -269 | -264 | -186 | -153 | -108 |
| 原料 | 天然气 | 重油 | 煤 |
| 相对投资费用 | 1.0 | 1.5 | 2.0 |
| 能量消耗/J?t-1 | 28×109 | 38×109 | 48×109 |
天然气
天然气
为原料最好．②请写出甲烷在高温、催化剂的作用下与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳的化学方程式：
CH4+H2O
CO+3H2
| ||
| 高温 |
CH4+H2O
CO+3H2
．
| ||
| 高温 |
③已知C（s）、CO（g）和H2（g）完全燃烧的热化学方程式分别为：
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-394kJ?mol-1；
2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=-566kJ?mol-1；
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-484kJ?mol-1；
试写出由C于水蒸气在高温条件下反应生成氢气与一氧化碳的热化学方程式
C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+131kJ?mol-1
C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+131kJ?mol-1
．（3）下表是在某种催化剂作用下用体积比为1：3的氮、氢混合气反应应达到平衡时的一些实验数据．
| NH3含量% 压强/MPa 温度/℃ |
0.1 | 10 | 20 | 30 | 60 | 100 |
| 200 | 15.3 | 81.5 | 86.4 | 89.9 | 95.4 | 98.8 |
| 300 | 2.2 | 52.0 | 64.2 | 71.0 | 84.2 | 92.6 |
| 400 | 0.4 | 25.1 | 38.2 | 47.0 | 65.2 | 79.8 |
| 500 | 0.1 | 10.6 | 19.1 | 26.4 | 42.2 | 57.5 |
| 600 | 0.05 | 4.5 | 9.1 | 13.8 | 23.1 | 31.4 |
2NH3的△H＜
＜
（填“＞”、“＜”或“无法判断”）0，请简要说明理由相同条件下，升高温度，NH3含量减小，平衡左移，逆反应吸热，正反应放热
相同条件下，升高温度，NH3含量减小，平衡左移，逆反应吸热，正反应放热
；②该反应的化学平衡常数表达式为
| c2(NH3) |
| c(N2)?c3(H2) |
| c2(NH3) |
| c(N2)?c3(H2) |
③在300℃、10MPa下，合成氨反应达到平衡时，混合气体的体积是反应开始时的
0.66
0.66
倍．